中國儲能網訊：北歐是全球可再生能源應用最廣泛的地區(qū)，其總裝機容量約為150～200吉瓦，可再生能源占比超過70%，以水電、風電和生物質能為主。為應對高比例可再生能源接入電網對靈活調頻的需求，北歐電力系統(tǒng)逐步實現(xiàn)了從傳統(tǒng)人工調度向算法化、自動化運行的轉型。其中，自動化手動頻率恢復備用能量調用管理機制（mFRR EAM）的實施以及15分鐘結算周期的引入，成為推動這一轉型的關鍵創(chuàng)新。
這些改革顯著提升了電力系統(tǒng)的響應速度與市場運行效率，但也引發(fā)了市場穩(wěn)定性與公平性之間的沖突。在自動化算法的驅動下，不同指令之間甚至出現(xiàn)相互覆蓋的“左右互搏”現(xiàn)象，導致市場出清價不僅頻繁跌入負值區(qū)間，也時常突然暴漲，使得平衡成本從原先每兆瓦時約1歐元大幅攀升至5～6歐元。與此同時，儲能設備和擅長高頻交易的市場主體憑借算法優(yōu)勢獲取超額收益，而中小型光伏與分布式發(fā)電企業(yè)則面臨收益空間持續(xù)被擠壓的困境，市場公平性受到嚴峻挑戰(zhàn)。
若此類問題未能妥善解決，將不利于北歐電力系統(tǒng)進一步融入歐洲統(tǒng)一電力市場。
當前，我國正加速推動電力市場化改革，以更好地服務于能源結構綠色低碳轉型，特別是可再生能源裝機規(guī)模持續(xù)快速增長。截至2025年7月，全國可再生能源裝機容量已占總裝機容量的59.2%，電力系統(tǒng)清潔化水平顯著提升。在這一背景下，電網作為電力輸送與消納的核心樞紐，亟需加快向智能化、高靈活性方向升級，以適應可再生能源大規(guī)模、高比例接入帶來的波動性與復雜性挑戰(zhàn)。
本文通過概述北歐電力市場及其實時平衡市場中自動化調頻改革的成效，繼而分析將調頻服務交由算法自動執(zhí)行所帶來的弊端，深入探討此類問題背后的成因，以及北歐所采取的應對策略，結合我國電力市場建設的實際，提出在推廣自動化調頻、推進結算周期改革和加強算法治理方面的相關政策建議與風險防范措施。
北歐電力市場與實時平衡市場
自動化調頻改革成果
北歐電力市場是歐洲一體化程度最高的區(qū)域性電力市場，其核心區(qū)域涵蓋挪威、瑞典、丹麥、芬蘭和冰島，并通過跨國輸電線路與德國、波蘭、荷蘭等歐洲大陸國家互聯(lián)，形成統(tǒng)一的電力系統(tǒng)。該體系的核心優(yōu)勢在于資源互補：挪威的水電在豐水期可用于出口，瑞典的核電提供穩(wěn)定的基荷電力，而丹麥的風電則作為間歇性清潔能源接入系統(tǒng)。通過電網互聯(lián)，這些差異化資源實現(xiàn)了跨區(qū)域優(yōu)化配置，有效緩解了季節(jié)性波動帶來的影響。
當前，北歐電力現(xiàn)貨市場由日前市場、日內市場與平衡市場三部分構成，輔以金融衍生品市場和雙邊合同市場，形成了覆蓋電力交易全周期的完整體系。其中，平衡市場作為系統(tǒng)實時運行前的最后一道關口，承擔著維持實時功率平衡與運行穩(wěn)定的關鍵作用。隨著可再生能源滲透率的不斷提高，電網運行對快速調節(jié)能力的需求日益增強。為此，北歐持續(xù)推進平衡市場的自動化改革，重點提升手動頻率恢復備用（mFRR）的調用效率。mFRR原本是在系統(tǒng)頻率偏離50赫茲時由人工激活的備用服務，主要用于處理實際負荷與預測之間的偏差，以恢復系統(tǒng)平衡。改革后，北歐電力市場引入了一種以15分鐘為顆粒度的自動化交易機制。該機制通過自動優(yōu)化函數(shù)匹配電力供需，并綜合考慮跨區(qū)輸電能力等網絡約束條件及其他物理運行參數(shù)，從而實現(xiàn)對交易計劃的動態(tài)優(yōu)化。在此基礎上，mFRR可在幾分鐘內完成響應，有效應對日內用電高峰或季節(jié)性波動引發(fā)的突變負荷，通過自動平衡機制提升電網穩(wěn)定性。這一調整不僅增強了系統(tǒng)對風電、光伏等間歇性可再生能源出力波動的吸納能力，也促使輸電系統(tǒng)運營商（如Statnett、Energinet等）更頻繁、更精準地執(zhí)行平衡操作，進而助力整個電力系統(tǒng)向高比例可再生能源轉型。市場機制的優(yōu)化同時拓展了小型發(fā)電商的套利與服務提供空間。儲能等靈活資源能夠在價格波動中捕捉機會，促進自身快速發(fā)展，進而增強電網穩(wěn)定性。此外，平衡市場準入門檻明顯降低，拓寬了平衡市場的參與主體范圍，資源持續(xù)供應時間由60分鐘減至15分鐘，最小投標規(guī)模由5兆瓦降為1兆瓦。這使得電池儲能等靈活資源能夠大規(guī)模進入市場，而參與者的增多提升了流動性，不僅平抑了價格波動，也通過促進競爭降低了系統(tǒng)的整體平衡成本。
北歐實時平衡市場自動化調頻改革
引發(fā)市場穩(wěn)定性與公平性沖突
自動化調頻改革因其算法邏輯與既有市場規(guī)則存在結構性錯配，不僅加劇了市場波動，更可能會影響市場參與者的公平參與，最終損害了整體市場效率與公平性。
成本飆升與價格極端波動影響市場穩(wěn)定性
首先，自動化調頻改革在提升響應效率的同時，也引發(fā)了平衡市場成本的顯著上升與價格的劇烈波動。整個區(qū)域內的平衡市場價格波動性急劇增強。例如，2025年3月4日，在北歐地區(qū)推出mFRR EAM系統(tǒng)后，瑞典三個競價區(qū)域的不平衡電價在多個高峰時段一度觸及2000歐元/兆瓦時。隨后在3月6日，丹麥DK1區(qū)域的不平衡電價更是飆升至近5000歐元/兆瓦時，并持續(xù)長達1小時，創(chuàng)下近年來的最高紀錄。這種劇烈的價格波動不僅導致市場參與者的收益難以預測，還直接推高了系統(tǒng)的整體平衡成本。利潤率的大幅波動嚴重擠壓了缺乏風險對沖能力的小型發(fā)電商的生存空間，致使北歐地區(qū)已出現(xiàn)一波發(fā)電商為求自保而被迫減產的浪潮。而這種成本與價格的異常波動與自動化算法的運作特性密切相關。在市場引入自動化算法進行高頻次出清后，多個輸電系統(tǒng)運營商的算法可能對微小的頻率偏差產生趨同的過度反應。例如，2025年3月9日，由于容量輸入錯誤，SE3、SE4和DK2區(qū)域報告的電價一度達到-10000歐元/兆瓦時，而經重新計算后，實際價格應為-500歐元/兆瓦時。這種算法行為的同質化可能導致調節(jié)指令在短時間內集中釋放，引發(fā)大量購入或拋售平衡資源，形成類似于系統(tǒng)內部“左右互搏”的現(xiàn)象，迅速耗盡市場流動性并將價格推至非理性的極端值。
其次，北歐電力市場作為一個高度一體化的區(qū)域性市場，其關鍵電力輔助服務mFRR的價格波動，可通過統(tǒng)一市場機制產生跨境傳導效應。具體而言，當某一區(qū)域（如瑞典）因本地可再生能源（例如風電）出力突然下降而導致平衡資源緊張時，系統(tǒng)運營商除了調用本地資源外，還可借助統(tǒng)一的mFRR EAM機制或利用跨國輸電線路，從挪威、丹麥等其他地區(qū)獲取平衡能力。其結果是，若某一國家（如瑞典）因調用mFRR等平衡服務而產生較高成本，該成本信號將通過統(tǒng)一的不平衡價格機制，傳遞至包括挪威、丹麥、芬蘭在內的所有北歐國家的平衡責任方，從而實現(xiàn)區(qū)域范圍內的成本分攤與傳導。這一機制在提升資源配置效率的同時，也使得原本局部的市場價格波動擴展為區(qū)域性現(xiàn)象。
信息不對稱和市場集中影響市場公平性
首先，北歐電力市場自動化調頻改革在提升運行效率的同時，也因信息不對稱和市場集中度的上升，對市場公平性構成了挑戰(zhàn)。市場數(shù)據(jù)透明度不足及預測難度加大，影響了所有參與主體尤其是中小企業(yè)的有效決策。新的平衡市場清算方法本身已增加了價格預測的復雜性，而北歐輸電系統(tǒng)運營商（TSO）數(shù)據(jù)發(fā)布的延遲，以及長期存在的不平衡價格信息不對稱問題，進一步限制了資源有限、更依賴公開數(shù)據(jù)的小型參與者的應對能力。
其次，自動化市場在設計上天然傾向于技術先進的靈活性資源，這在一定程度上形成了技術壁壘，并加劇了市場集中度。隨著交易頻率的大幅提升與時間尺度的日益精細化，市場競爭的底層邏輯已被重構。自動化調頻市場尤其青睞像大型電池儲能系統(tǒng)和聚合型虛擬電廠（VPP）這類具有毫秒級響應能力和高精度調節(jié)能力的資產。這些新興主體憑借其技術優(yōu)勢，在算法驅動的市場中能夠更有效地捕捉套利機會。
第三，市場的高門檻還體現(xiàn)在對參與者綜合能力要求的顯著提升上。隨著北歐電力市場日益一體化與自動化運行，市場主體需要從單一功能角色向跨市場、跨區(qū)域運營的綜合性能源服務商轉型。參與者不僅需配備具備毫秒級響應能力的硬件設施，還必須構建高度智能化的交易平臺。這類平臺通常集成人工智能驅動的報價引擎，能夠實現(xiàn)高頻價格預測與自動化決策，并確保從指令下發(fā)到最終執(zhí)行的全程延遲嚴格符合嚴苛的技術要求。例如，快速頻率響應（FFR）要求在0.7秒內完成最大功率響應，而且15分鐘結算周期的全面推行，要求企業(yè)必須能夠協(xié)同參與日前、日內、實時平衡及各類輔助服務市場，并制定復雜的資產組合與風險對沖策略。
北歐經驗以及對我國的啟示
北歐經驗
北歐地區(qū)為應對自動化調頻改革引發(fā)的市場穩(wěn)定性和公平性挑戰(zhàn)，形成了系統(tǒng)化的對策方案。
第一，構建多元化、精細化的平衡資源體系，并引入手動儲備作為自動化調節(jié)的補充。 面對自動化調頻引發(fā)的價格波動，北歐輸電系統(tǒng)運營商積極優(yōu)化平衡資源組合。例如，瑞典輸電系統(tǒng)運營商Svenska Kraftn?t計劃新增700兆瓦的mFRR，旨在為極端價格波動提供緩沖，這是對自動化調頻市場的一種有效補充和校正。同時，北歐電力市場設計了多品種、多時間尺度的平衡產品（如快速頻率響應、調頻容量等），以滿足系統(tǒng)對不同響應速度的需求。
第二，強化市場透明度與數(shù)字化工具應用，提升市場主體決策與風險應對能力。北歐電力市場始終秉持“公開透明、簡單易行”的設計理念，不僅全面發(fā)布市場信息，還通過緊急市場信息系統(tǒng)（UMMS）確保所有成員能夠同步獲取影響市場價格的關鍵信息。在此基礎之上，部分發(fā)電商進一步引入人工智能技術，開發(fā)出全新的基本面模型和精度更高的天氣預報系統(tǒng)。這些工具為市場參與者提供了更接近實時的決策支持，有助于更準確地預測市場失衡、降低運營風險并把握市場機遇。
第三，推動區(qū)域市場整合與交易機制優(yōu)化，促進平衡資源高效配置。北歐電力市場通過建立共同能源激活機制，實現(xiàn)了對手動頻率恢復儲備的統(tǒng)一采購，從而優(yōu)化了可用平衡資源的使用效率，有助于降低系統(tǒng)整體平衡成本。
對我國的啟示
基于北歐經驗并結合中國實際，為適應新能源高比例滲透的發(fā)展趨勢，我國在建設全國統(tǒng)一電力市場過程中應重點推進以下三方面工作：
第一，穩(wěn)健推進自動化調頻市場建設，促進多元化調節(jié)資源公平參與。應借鑒陜西、湖北等地的調頻市場規(guī)則，明確將獨立儲能、虛擬電廠等新型主體納入調頻服務提供范圍，并設定合理的準入標準和中標容量上限。例如，陜西規(guī)定新型主體中標容量之和不超過系統(tǒng)調頻容量需求值的35%；湖北、江西、重慶等地則設定了調頻里程申報價格的上下限，分別為15元/兆瓦和6元/兆瓦，以維護市場多樣性和公平性。同時，應建立科學的調頻性能評價體系，例如，華中市場要求綜合調頻性能指標K值不低于0.6，并推行“按效果付費”的機制，激勵市場主體提升調節(jié)質量。此外，需關注算法可能引發(fā)的市場力集中風險，建立相應的價格監(jiān)測與干預機制。
第二，深化結算周期改革，優(yōu)化結算模式以精準傳導價格信號?？蓞⒖急睔W電力市場實施的15分鐘結算周期經驗，推動我國電力市場逐步推廣更短周期結算機制，使市場價格更準確地反映實時供需變化。在結算方式上，應推動由“差量結算”向“差價結算”轉變，以清晰傳導現(xiàn)貨價格信號，并降低新能源企業(yè)的偏差考核風險。同時，借鑒北歐市場的成熟做法，建立健全保證金和結算擔保品制度，要求市場主體提供履約保函等擔保措施，有效防范結算風險。
第三，加強算法治理與配套機制建設，保障市場公平與系統(tǒng)長期可靠性。應提升市場算法模型的可解釋性，并建立動態(tài)調整機制。為避免新能源高滲透率下傳統(tǒng)機組固定成本無法回收、影響系統(tǒng)長期可靠性的問題，可參考遼寧電力市場改革中“完善發(fā)電側容量補償機制”的經驗，通過成本調查，對煤電、新型儲能等提供的系統(tǒng)容量按其實際貢獻給予合理補償。同時，建立健全公平的成本分攤機制，確保調頻等輔助服務費用由受益方共同承擔。
